Brandveilige verdiepingbouw met staal
Colofon
Inhoud
Uitgave Bouwen met Staal, Zoetermeer, 2007. (tweede geheel herziene druk) ISBN 978-90-72830-71-2
Veelzijdig, flexibel, brandveilig
3
Brandwerendheidseisen voor constructies
6
Brandveilige oplossingen voor staalconstructies
7
Tekst A.F. Hamerlinck (Bouwen met Staal) en N. Jongeling en C.C. Kruit (beide CCK Media) Redactie A. Dolsma (Bouwen met Staal) Vormgeving Schelkers communicatie Foto omslag R. Hoekstra Vrijwaring Uitgever en samenstellers verklaren dat de inhoud van deze brochure zorgvuldig en naar beste weten is samengesteld. Zij aanvaarden geen aansprakelijkheid voor eventuele (zet) fouten en voor schade, van welke aard dan ook, die het gevolg is van handelingen en/of beslissingen die zijn gebaseerd op de geboden informatie. © Bouwen met Staal 2007 Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, in welke vorm dan ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.
Kantoorgebouw FiftyTwoDegrees, Nijmegen
16
Kantoorgebouw De Brug, Rotterdam
18
Parkeergarage ziekenhuis Rijnstate, Arnhem
20
Brandweerkazerne met kantoren De Rode Haan, Delft
22
Viñoly-toren, Amsterdam
24
Gebouw 51, Themapark Cape Holland, Den Helder
26
Dubbeltoren AGV/DWR, Amsterdam
28
Brandweerkazerne Berkel en Rodenrijs
30
Veelzijdig, flexibel, brandveilig Verdiepingbouw met staal biedt opdrachtgevers en architecten een scala aan opties voor een gebouw op maat, met een duidelijk eigen signatuur. En die opties houden niet op bij het ontwerp. Bouwen met staal betekent een hoge bouwsnelheid en beheersbare bouwkosten door prefabricage en assemblage van de constructiedelen. Het betekent ook een lange economische levensduur van gebouwen door eenvoudige aanpassingen van ruimtelijke indeling, structuur, gevels en installatietechniek.
Brandweerkazerne Amstelveen (Verheijen Van Rijswijk Knappers de Haan architecten). De brandweerkazerne Amstelveen is prima in balans met staal. Bovenop de remise kraagt het tweelaagse gebouwdeel met kantoren, slaapkamers en sportfaciliteiten aan beide zijden ver uit. Het evenwicht wordt mogelijk gemaakt en gewaarborgd door de stalen vakwerkconstructie. Foto: Herman H. van Doorn.
Deze mogelijkheden maken deel uit van een collectie
wint staal in ons land steeds meer terrein. De opmars
eigenschappen en opties, waarmee staal zich onder-
begon begin jaren negentig met de introductie van de
scheidt van andere constructiematerialen. Deze eigen-
geïntegreerde stalen ligger. Deze ligger zit niet ónder
schappen en mogelijkxheden zorgen er tevens voor dat
maar geheel of gedeeltelijk ín de vloer. Hierdoor is de
staal prima combineert en constructief samenwerkt met
onderzijde van de vloer (nagenoeg) vlak, zonder obsta-
andere materialen in hybride of composiete constructies.
kels voor installaties. Bovendien kan de integratie van
In de Nederlandse utiliteitsbouw is staal een volwaardig
liggers resulteren in meer netto verdiepinghoogte.
alternatief voor andere bouwmaterialen. Bij één- en
Ook is staal het antwoord op de groeiende vraag naar
tweelaagse utiliteitsbouw (voornamelijk industriële en
flexibele verdiepinggebouwen; vrij indeelbaar en een-
bedrijfshallen, al dan niet met één- of tweelaags kantoor)
voudig aanpasbaar. Daarin is te voorzien met skelet
is de stalen hoofddraagconstructie met een gemiddeld
vormige stalen draagconstructies, in combinatie met
marktaandeel van zo’n 90% al jaren een logische toe-
prefab betonnen of stalen vloeren.
passing. Bij drielaagse utiliteitsbouwprojecten is staal ongeveer vier van de tien keer favoriet.
In de utiliteitsbouw van vier lagen of meer – verdiepingbouw van onder meer kantoren, ziekenhuizen en hotels – 3
Anno 2007 telt de Nederlandse verdiepingbouw
en met staalplaat-betonvloeren:
vele toepassingen van geïntegreerde stalen liggers. Het meest gangbaar zijn de combinaties met kanaalplaatvloeren:
ING House, Amsterdam (Meyer en Van Schooten Architecten). Foto: Herman H. van Doorn.
Stadskantoor Breda (Claus en Kaan Architecten).
Kantoorgebouw Da Vinci, Zwolle (Maas Architecten). Foto: B. Vulkers.
Kantoorgebouw Columbus, Amsterdam (Neutelings Riedijk Architecten). Foto: Seagliala/Brakee.
World Port Center, Rotterdam (Sir Norman Foster and Partners).
Bij deze toepassingen steekt alleen de onderflens van de ligger onder de vloerconstructie uit. Bij een eis van 30 en soms zelfs 60 minuten brandwerendheid zijn bij geintegreerde liggers geen maatregelen nodig. Bij hogere brandwerendheidseisen wordt de onderflens meestal voorzien van een brandwerende plaat of een laag brandwerende bespuiting of -verf. Hierbij volstaat een geringe bekledingsdikHogeschool In Holland, Rotterdam (Erick van Egeraat Associated Architects). Foto: Christiaan Richters.
4
te tegen lage kosten.
Brandveilige oplossingen en projectvoorbeelden De onbekendheid met brandwerendheid van staal is nog vaak een belemmering bij het kiezen voor een stalen draagconstructie. Soms wordt nog gedacht dat een staalconstructie alleen de vereiste brandwerendheid haalt via kostbare isolerende bekleding: het inpakken van de constructie. Vanuit esthetisch opzicht is dat vaak niet wenselijk en vanuit brandveiligheidsoverwegingen blijkt dat ook niet altijd nodig. De diverse mogelijkheden voor het brandwerend maken van een staalconstructie staan in deze brochure. Na een korte toelichting op de brandwerendheidseisen zet de brochure de brandveilige oplossingen op een rij; voor zowel het bouwkundig wegwerken van een staalconstructie als voor staal dat in het zicht blijft. Aansluitend laten acht gebouwen zien dat staal en brandveiligheid prima samengaan.
Eén aspect komt bij alle projecten naar voren: het is essentieel dat in een vroeg stadium van het ontwerpproces wordt nagedacht over de brandwerendheid van de draagconstructie. De mogelijke oplossingen moeten in het ontwerpteam worden besproken, in het licht van de algehele brandveiligheid van het gebouw en alle bijzondere randvoorwaarden van het project. De uiteindelijk gekozen oplossing of combinatie van oplossingen is in deze situatie optimaal: de staalconstructie voldoet aan de brandwerendheidseisen en komt tegemoet aan de wensen van opdrachtgever en ontwerper.
5
Brandwerendheidseisen voor constructies Het vereiste niveau van brandveiligheid van gebouwen ligt vast in de Nederlandse bouwregelgeving, in de vorm van prestatie-eisen. De brandwerendheid van constructies is ook in deze prestatie-eisen omschreven. Deze eisen zijn materiaalonafhankelijk en uniform voor heel Nederland. Per constructiemateriaal is er een NEN-norm voor het berekenen van de brandwerendheid. Hierdoor is brand een belastinggeval, net als wind- en sneeuwbelasting.
Het Bouwbesluit 2003 stelt eisen aan de brandwerendheid van hoofddraagconstructies (op bezwijken). Het
2) Deze eis in Bouwbesluit 2003 is 30 minuten lager dan in het Bouwbesluit 1992. Een aantal projectvoorbeelden in deze brochure zijn vóór 2003 vergund op een hogere eis dan nu zou gelden.
bezwijken van deze hoofddraagconstructie door brand resulteert namelijk in voortschrijdend bezwijken van
Lage permanente vuurbelasting
andere brandcompartimenten van het gebouw; het
De hierboven genoemde eisen zijn 30 minuten lager als
zogenoemde kaartenhuiseffect. De hoofddraagconstruc-
de permanente vuurbelasting aantoonbaar lager is dan
tie is nauwkeurig omschreven in NEN 6702, waarbij
500 MJ per vierkante meter vloeroppervlak. De perma-
een onderscheid is gemaakt voor utiliteitsbouw, industrie-
nente vuurbelasting is de verbrandingswaarde van alle
bouw en woningbouw.1
vergunningplichtige brandbare bouwdelen. Afbouwdelen
De eisen voor hoofddraagconstructies van utiliteitsgebou-
als plafonds, niet-dragende scheidingswanden en bin-
wen zijn afhankelijk van de gebouwhoogte en de
nendeuren horen daar niet bij. De waarde 500 MJ komt
gebruiksfunctie.
overeen met 25 kg vurenhout.
Voor ‘slaapgebouwen’ (hotels, ziekenhuizen, gevangenis-
Met onbrandbare bouwmaterialen als beton en staal
sen) zijn de eisen hoger dan voor ‘niet-slaapgebouwen’
wordt vrijwel altijd voldaan aan dit criterium. Hierdoor
(kantoren, bedrijfsgebouwen, scholen, winkels). Hoe
zijn de eisen voor de hoofddraagconstructie als weerge-
hoger het gebouw, hoe hoger de eisen. De eisen gaan
ven in de figuur. Eventueel verdere reductie van de eisen
steeds met 30 minuten omhoog bij de 5 en 13 m hoogte-
is afhankelijk van de gekozen
grens. Het gaat hierbij om het hoogteverschil (h) tussen de hoogste vloer van een verblijfsgebied van de beschouwde gebruiksfunctie en het aansluitende terrein, doorgaans het maaiveld. Voor gebouwen (zonder woonfunctie) met verdiepinghoogten van 3,3 tot 4,2 m gelden de volgende brandwerendheidseisen voor de hoofddraagconstructie: één- en tweelaagse niet-slaapgebouwen (h ≤ 5 m): drie- en meerlaagse niet-slaapgebouwen (h > 5 m):
geen eis 90 minuten2
één- en tweelaagse slaapgebouwen (h ≤ 5 m):
van utiliteitsgebouwen. De eisen zijn met 30 minuten gere60 minuten
drie- en vierlaagse slaapgebouwen (h > 5 m èn < 13 m):
120 minuten
1) Zie ook ‘Hoofddraagconstructie bij brand in NEN 6702 nu duidelijk omschreven’, door A.F. Hamerlinck en N.P.M. Scholten in vakblad Bouwen met Staal 189, (april 2006).
6
duceerd vanwege de lage permanente vuurbelasting.
90 minuten
vijf- en meerlaagse slaapgebouwen (h > 13 m):
Brandwerendheidseisen voor de hoofddraagconstructie
brandveiligheidsoplossing(en). Naast eisen voor de hoofddraagconstructie, kunnen er eisen gelden voor de draagconstructie in algemene zin. Er kunnen bijvoorbeeld eisen worden gesteld voor het
instandhouden van een rookvrije vluchtroute, voor
lage niet-slaapgebouwen toch eisen van toepassing zijn,
brandcompartimenting en tegen branddoorslag naar
terwijl dat voor de hoofddraagconstructie niet zo is.
andere compartimenten of brandoverslag naar andere
Of dit het geval is, hangt af van de vluchtafstanden, de
gebouwen. Constructiedelen die hierbij een functie ver-
indeling in brandcompartimenten en de afstand tot de
vullen, moeten doorgaans 30 minuten brandwerend zijn.
perceelgrens In een relatief klein tweelaags kantoorge-
In twee gevallen moeten de constructiedelen
bouw is het vaak mogelijk te vluchten vanuit elk punt bin-
60 minuten brandwerend zijn: als ze een functie vervul-
nen de vereiste afstand van 30 of 45 m, eventueel via
len bij een brandscheiding in een gebouw met drie of
noodtrappen. Dan zijn geen rookvrije vluchtroutes in het
meer bouwlagen (een hoogste verdiepingvloer op meer
gebouw vereist en is het gehele gebouw één rook- (en
dan 5 m) en als ze het veiligheidstrappenhuis tegen
brand-) compartiment. In het kader van ontvluchting en
branddoorslag moeten beschermen.
compartimentering geldt dan géén eis van 30 minuten.
Dit aanvullende eisenpakket kan ertoe leiden dat voor
Bij grotere tweelaagse gebouwen is dat vaak wel het
Brandveilige oplossingen voor staalconstructies Met staalconstructies is elke vereiste brandwerendheid haalbaar. Bij de keuze uit mogelijke oplossingen voor een brandveilige staalconstructie spelen de gestelde brandwerendheidseis en economische en esthetische randvoorwaarden een rol. Vaak blijkt een combinatie van maatregelen, vroeg in het bouwproces met alle betrokkenen vastgesteld, de beste oplossing.
Dimensioneren met brand
gers en kolommen. Hierdoor ligt de kritieke staaltempe-
Voldoen aan een brandwerendheidseis van 30 minuten
ratuur – de temperatuur waarbij de constructie bezwijkt
is soms met zeer geringe inspanning mogelijk door de
– hoger en wordt deze temperatuur ook later bereikt.
relatief lage belastingen bij brand in verhouding tot de
Een andere optie is het gebruik van meer massieve pro-
opneembare belastingen bij normale temperaturen. Dit
fielen; die warmen minder snel op. Bij een eis van 60
gebeurt bijvoorbeeld automatisch bij stabiliteitsverban-
minuten is dimensioneren met brand voor onbeklede
den. Deze verbanden worden gedimensioneerd op
staalconstructies meestal economisch ongunstig.
extreme windbelastingen. De belasting bij brand is aanmerkelijk kleiner dan bij wind- en andere belastingen. Volgens NEN 6072 hoeft bij brand slechts 20% in rekening te worden gebracht. Na 30 minuten brand is de staalconstructie nog sterk genoeg om de belastingen – al door de brand gereduceerd – op te nemen. Bij het dimensioneren met brand biedt ook staal met een hogere sterkte uitkomst, zo mogelijk in doorgaande lig7
Bouwkundige integratie
gering en de montage is eenvoudiger. Bij gevels en bin-
Bouwkundige integratie is het opnemen van stalen
nenwanden is de vereiste brandwerendheid tegen
kolommen in metal stud wanden of het binnenspouw-
beperkte kosten haalbaar door ín of tussen de wanden
blad van de gevel. Een ander voorbeeld: stalen liggers
gipsplaten te verwerken.
in de vloer (geïntegreerde liggers). Bouwkundige integratie zorgt ervoor dat de constructie slechts gedeeltelijk
Staal-betonconstructies
aan brand blootstaat. De opwarming verloopt een stuk
Staal-betonconstructies combineren de gunstige eigen-
trager en de kritieke temperatuur wordt later bereikt.
schappen van beton en staal. Met behulp van de
Hierdoor is de brandwerendheid van staal zónder
Eurocodes, grafieken en software is het ontwerpen van
bescherming al 30 minuten en soms zelfs 60 minuten.
staal-betonconstructies bij brand eenvoudig. Met behoud
Voor 90 of 120 minuten brandwerendheid volstaat een
van de pluspunten van staal, is de brandwerendheid te
dunne laag brandwerende bespuiting, bekledingsplaat
verhogen. Voorbeelden zijn staalplaat-betonvloeren,
of brandwerende verf. De kosten hiervan zijn een fractie
betongevulde buiskolommen en H-profielen, geheel of
van de traditionele drie- of vierzijdig bekleding van
gedeeltelijk omstort met beton. Bij deze profielen is de
ligger of kolom. Bekledingsdikte en -oppervlakte zijn
brandwerendheid minimaal 30 minuten, zónder wapening en met slanke constructies. Met wapening is de brandwerendheid te verhogen naar 60 minuten of meer.
Hogeschool voor Muziek en Dans in Rotterdam (Jan Hoogstad Architecten). Dit tienlaagse gebouw voldoet aan de verlangde 120 minuten brandwerendheid (volgens Bouwbesluit 1992) door de stalen gevelkolommen
Albus Grand Hotel, Amsterdam (Dik Smeding). Grote delen van de stalen hoofddraagconstructie van dit 25 m hoge hotel zijn opgenomen in bouwkundige onderdelen. Zo zijn de liggers geïntegreerd in de kanaalplaatvloeren, de stalen verbanden in de scheidingswanden, en de gevelkolommen tussen binnenspouwblad en het buitenblad. In combinatie met brandwerende beplating van overige stalen delen, wordt voldaan aan de vereiste 120 minuten brandwe-
8
en de stalen liggers in boven- en onderbouw te omstorten met beton. De onderzijden van de geïntegreerde liggers in de vloervelden en de overige kolommen zijn brandwerend bekleed of omtimmerd. Foto: Tom de Rooij.
Bouwkundige integratie
Bouwkundige integratie
Bij de IDES-vloer zijn de stalen liggers opgenomen in een cassette, gemaakt van dunne staalplaat. In de Infra+-vloer zitten de stalen liggers geheel ín de
Dwars hierop ligt een geprofileerde staalplaat met
vloerconstructie, deels ingestort in de betonnen onder-
een anhydriet afwerkvloer op verende rubberen
plaat. Hierdoor haalt de vloer een brandwerendheid
strips ter reductie van contactgeluid. De brandwe-
van 120 minuten. Recent is de vloer gebruikt als ver-
rendheid van de vloer bedraagt maximaal 60 minu-
diepingvloer in het zeventien verdiepingen tellend
ten. De vloer beleefde in 1999 zijn eerste praktijk-
woongebouw La Fenêtre in Den Haag (Rudy
toepassing in het kantoorgebouw van architectenbu-
Uytenhaak Architectenbureau).
reau Cepezed in Delft. Foto: Studio Fix.
Foto: C. H. Van Eldik (boven).
9
Brandwerende verf
Brandwerende verf Het gebruik van brandwerende verf (opschuimende coating) is een goed alternatief voor brandwerende platen of bespuiting. Met brandwerende verf is het mogelijk staalconstructies tot 90 en zelfs 120 minuten te beschermen. De werking berust op een chemische verandering bij zeer hoge temperatuur, waardoor de dunne verflaag opschuimt tot een dikke isolerende laag. Aan de basis van de toepassing staan proeven, volgens een eendui dige testmethode aangestuurd door het Bouwbesluit. Door de profieldoorsnede slim te ontwerpen, is een minimale laagdikte voor de coating voldoende. Hierdoor blijven de kosten beperkt én het is visueel aantrekkelijker.
Sprinklers Wie een gebouw wil met grote open ruimten zonder veel brandscheidingen, denkt aan sprinklers. Een sprinklerinstallatie blust òf beheerst de brand in een vroeg stadium. Hierdoor blijft uitbreiding van brand en brandschade beperkt. De brandtemperaturen blijven relatief laag; de staaltemperatuur blijft onder de 300 ˚C (en ver onder de kritieke temperatuur van 550 ˚C). Bij sprinklers kunnen de constructieve brandwerendheidseisen met 30 of 60 minuten omlaag en komen soms zelfs te vervallen. In alle gevallen zijn een onbeschermde staalconstructie òf besparingen op kosten van brand werende voorzieningen mogelijk. De gemeente verleent toestemming voor het verlagen van eisen op basis van gelijkwaardige veiligheid. Vaste regels bestaan niet.
Kennedytoren, Eindhoven (Van Aken Architectuur en Stedenbouw). Voor 60 minuten brandwerendheid zijn
Daarom is vroeg overleg met gemeentelijk bouwzicht en
de stalen kolommen en schoren van de hoofddraagcon-
brandweer aanbevolen.
structie voorzien van een brandwerende verf. De onderzijden van de geïntegreerde stalen liggers van elke derde verdiepingvloer – ook onderdeel van de hoofddraagconstructie – zijn behandeld met vermiculite. De initiële brandwerendheidseis van 120 minuten (volgens Bouwbesluit 1992) voor het ruim 82 m hoge gebouw werd verlaagd naar 60 minuten, vanwege de geringe permanente vuurbelasting en de sprinklerinstallatie. Foto’s: Van Aken Architectuur en Stedenbouw (boven) en Percept.
10
Sprinklers
Centrale Bibliotheek van de TU Delft (Mecanoo Architecten). Om grote open ruimten mogelijk te maken, is al bij het voorlopig ontwerp gekozen voor een sprinklerinstallatie. Dan zijn grotere brandcompartimenten toegestaan. De sprinklertoepassing was reden om de eis van 120 minuten brandwerendheid ( volgens het Bouwbesluit 1992) geheel te schrappen. Alle staalconstructies bleven onbehandeld. Foto’s: Fas Keuzenkamp.
11
Watergevulde buiskolommen
Een andere mogelijkheid heet ‘geforceerde koeling’.
Door stalen buizen met water te vullen, wordt de warmte
Om het verdampte water aan te vullen, stuwen pompen
in de stalen kolom met het stromende water afgevoerd.
vers koud water vanuit een voorraadtank de kolommen
Hierdoor blijft de staaltemperatuur lager dan 200 °C. De
in. Bij brand wordt dit systeem geactiveerd door de
stroming kan gaan via een stelsel van communicerende
brandmeldinstallatie. Met het gebruik van watergevulde
vaten (de buizen). Het warme water stroomt dan automa-
buisconstructies is elke brandwerendheid haalbaar.
tisch naar boven en wordt aangevuld met koud water.
Een van de eerste gebouwen in Nederland met watergevulde kolommen is het hoofdkantoor van Unidek in Gemert uit 1995 (OD 205). In dit gebouw gaat ’t nog uitsluitend om de kokerkolommen in de gevels. De brandweerkazerne Breda (Neutelings Riedijk Architecten) uit 1999 gaat een stap verder. In het vierlaagse werkgebouw naast de remise zijn de kokerkolommen en enkele gevelliggers met water gevuld. Foto’s: Hans Moolenaar.
12
Staal buiten het gebouw
Open parkeergarages
Staalconstructies buiten het gebouw (bijvoorbeeld buiten
Bij parkeergarages waarvan minimaal een derde van
de gevel of boven het dak), warmen bij brand minder
de gevels open is, vindt bij brand snelle, natuurlijke
snel op dan als ze in het gebouw staan. Bovendien
afvoer van warmte en rook plaats. Hierdoor blijven
wordt het staal vaak niet aan alle zijden verhit. Het
brandtemperaturen beperkt en de temperatuur van de
draagvermogen van de constructie neemt veel langza-
staalconstructie doorgaans onder de kritieke waarde.
mer af dan wat blijkt uit berekeningen volgens de stan-
Zelfs wanneer de brand overslaat van de ene naar de
daard brandkromme. In veel gevallen kan de ‘externe’
andere auto, blijven de temperaturen zo laag dat de
staalconstructie onbekleed blijven.
staalconstructie zonder brandwerende bekleding toe kan. Deze overwegingen hebben geleid tot veel brandveilige parkeergarages in onbeschermd staal, waarvoor de gemeente vergunning heeft verleend op basis van gelijkwaardigheid.
Parkeergebouwen Zuid, Eindhoven (JHK Architecten). Bruggebouw Oost, Den Haag (Zwarts & Jansma Architecten). In dit project is het natuurlijk (werkelijk) verloop van een brand nagebootst en de opwarming van het staal berekend. Na 120 minuten was de tem-
De onderste twee lagen van deze garages zijn open, de bovenste twee lagen hebben gevelschermen van roestvast strekmetaal in stalen kaders. Het staalskelet werd onbeschermd uitgevoerd. Foto: Hans Moolenaar.
peratuur van de massieve, dragende vakwerkliggers buiten het gebouw opgelopen tot maximaal 320°C, ver onder de kritieke temperatuur van 550°C. Hierdoor mochten de liggers onbekleed gebleven. Foto: Hans Moolenaar.
13
Natuurlijke branden Met Fire Safety Engineering volgens de
en hiermee als alternatief voor de standaard
Eurocode is het mogelijk de werkelijk optreden-
brandkromme de brandwerendheid van de staal-
de temperatuurontwikkeling tijdens brand te
constructie vast te stellen. Vaak zijn daarmee
berekenen voor de specifieke situatie (geometrie
minder of geen brandwerende voorzieningen
van de ruimte; ventilatie via ramen; installaties)
noodzakelijk.
Ontwikkeling van de temperatuur van een natuurlijke (werkelijke) brand en die van een standaard (denkbeeldige) brand.
14
Overzicht van organisaties op het gebied van brandveiligheid
Bouwen met Staal
Postbus 1819
Postbus 190
3000 BV Rotterdam
2700 AD Zoetermeer
tel. (010) 2065959
tel. (079) 353 12 77
fax (010) 4130175
fax (079) 353 12 78
[email protected]
[email protected]
www.sbr.nl
www.bouwenmetstaal.nl
Efectis Nederland Nationaal Centrum voor Preventie
Postbus 1090
Rietbaan 40-42
2280 CB Rijswijk
2908 LP Capelle aan den IJssel
tel. (015) 276 34 80
tel. (010) 284 66 11
fax (015) 276 30 25
fax (010) 284 66 19
[email protected]
[email protected]
www.efectis.com/nl
www.ncpreventie.nl
Nederlands Normalisatie Instituut – NEN Postbus 5059 2600 GB Delft tel. (015) 269 03 90 fax (015) 269 01 90 www.nen.nl
SBR
Brandende vragen? Heeft u vragen over brandveiligheid en staal? U kunt ze stellen aan de Helpdesk van Bouwen met Staal. Stuur een e-mail naar
[email protected]. Uw vraag wordt binnen drie werkdagen beantwoord.
15
FiftyTwoDegrees, Nijmegen
architectuur Bijzondere architectuur op een goed bereikbare locatie. Dat moet FiftyTwoDegrees maken tot het podium van de kenniseconomie van Nijmegen. De toren geldt als geslaagde uitwerking van deze ambitie, door de knik ter hoogte van de achtste verdieping én het pixels-effect van de gevels. Dit effect is bereikt door glasplaten geheel willekeurig in de zwart geanodiseerde aluminium gevelpanelen te plaatsen. Met 68 m is FiftyTwoDegrees het hoogste gebouw van Nijmegen. Het vloeroppervlak bedraagt zo'n 20.400 m2, gelijkmatig verdeeld over Aan de rand van Nijmegen staat het nieuwe Business
zeventien verdiepingen. De overige 49.600 m2 van het
Center van Philips Semiconductors. Blikvanger van het
Business Innovation Centre is laagbouw: een zwevend
complex heet FiftyTwoDegrees: een geknikte kantoor
congrescentrum met hotelfaciliteiten, en onder één opge-
toren die een hoffelijke buiging naar de stad maakt.
tild grasdak 600 parkeerplaatsen, expeditieruimten,
Het opvallende ontwerp van Mecanoo architecten blijft in alle opzichten overeind door de combinatie van beton en staal. Door de combinatie van sprinklers, brandwerende bekleding en brandwerende coating haalt de hoogbouw het vereiste brandveiligheids niveau.
horeca- en fitnessgelegenheden en een winkelplaza.
constructie Naast architectuur vormden de hoge bouwsnelheid, gewichtsreductie en vrij indeelbare plattegronden de aanleiding voor de hybride draagconstructie: twee in het werk gestorte, gewapend betonnen kernen met daaromheen een staalskelet van gevelkolommen en vloerliggers. In de kernen zijn de liften, trappen en installatieschachten verwerkt, de vloeren rondom zijn vrij te indelen. De gevelkolommen onderin de toren zijn HD-profielen, bovenaan zijn ze vervangen door HEB- en
16
HEA-profielen. Het liggersysteem bestaat uit HEA-liggers aan de randen, hoedliggers (THQ) in het midden, en IPE-liggers als langsliggers. Op dit systeem zijn 265 mm dikke kanaalplaatvloeren met druklaag opgelegd. Aan de randliggers zijn tevens de verdiepinghoge gevelelementen opgehangen. De verticale stabiliteit komt geheel voor rekening van enkele kernwanden en de beide HD-kolommen, aan de achterzijde van de onderste bouwlagen. De resterende kernwanden verzorgen de stabiliteit in langsrichting. Bij het constructief ontwerp is extra aandacht is besteed aan de vervormingen die kunnen ontstaan door het verschil in uitzetting tussen de betonnen kernen en de daaraan gemonteerde staalconstructie én aan de natuurlijke neiging van de toren om over te hellen. Hierdoor ontstaan extra krachten, die door de betonnen kernen moeten worden opvangen. De kernen zijn daarom zwaarder gedimensioneerd. Het mogelijk verschil in zetting tussen de bovenbouw en de onderbouw wordt opgevangen door de onderlinge aansluiting met draaipunten vorm te geven. Horizontale vervorming wordt opgevangen door een dilatatie.
brandwerendheid Voor de hoofddraagconstructie van de bijna 70 m hoge toren gold aanvankelijk een brandwerendheidseis van 90 minuten. Deze eis is verlaagd tot 60 minuten, omdat de permanente vuurbelasting lager is dan 500 MJ/m2. Aan 60 minuten brandwerendheid is voldaan door de onderflenzen van de stalen liggers te bespuiten met een brandwerende pleister. De kolommen zijn brandwerend betimmerd. De toepassing van een sprinklerinstallatie leverde geen verlaging van de brandwerendheidseis op, maar wel een vergroting van de brandcompartimenten. De toren telt slechts twee compartimenten, de scheiding zit in de knik op de achtste verdieping. Op deze hoogte zijn in de gevel nog aanvullende brandwerende voorzieningen
-
Meer informatie: vakblad Bouwen met Staal 195
(2007).
projectgegevens ■
Locatie: Jonker Bosplein 52, Nijmegen
■
Start bouw: 2005
■
Opdracht: Ballast Nedam Bouw, Arnhem en ICE
Ontwikkeling, Nijmegen ten, Delft
■
■
Oplevering: 2007
■
Architectuur: Mecanoo architec-
Constructief advies: ARUP, Amsterdam (prijs-
vraag) en Adviesbureau Tielemans, Eindhoven (realisatie) ■
Hoofduitvoering: Ballast Nedam Bouw, Arnhem
■
Staalconstructie: ASK Romein, Roosendaal
■
Foto’s: Christ
getroffen om de weerstand tegen brandoverslag te verhogen.
17
Kantoorgebouw De Brug, Rotterdam
Boven de vertrouwde fabrieken aan de Rotterdamse Nassaukade zweeft het nieuwste gebouw van Unilever Bestfoods Nederland. Kantoorgebouw De Brug kijkt met 15.000 m2 vrij indeelbaar vloeroppervlak uit over de weidsheid van de Maas. Staal maakte het mogelijk het kantoorgebouw op een tijdelijke locatie, op 200 m van de fabriek, op te bouwen en vervolgens met multiwheels en een skidbaan naar zijn uiteindelijke plaats boven de fabriek te rijden.
architectuur
tief zware H-profielen, variërend van HEA 120 als knik-
Het vier verdiepingen hoge stalen ruimtevakwerk springt
verkorter tot HD 400x347 voor de onder- en bovenrand.
meteen in het oog. Het geeft het gebouw de uitstraling
De twee spanten aan de buitenkant zijn relatief lichte
van een brug en doet denken aan andere objecten in
kokerprofielen. Uit het oogpunt van esthetica en onder-
de haven, zoals de hijskranen en spoorbrug De Hef.
houdsgemak hebben deze profielen dezelfde uitwendige
JHK Architecten koos voor een transparant gebouw en
diameter (500x300 mm), de wanddikten variëren wel.
daarom voor het toepassen van staal en glas en een
De buitenspanten zijn met jukken aan de twee midden-
minimale hoeveelheid binnenwanden. Hierdoor zijn de
spanten opgehangen. De vloeren op de verdiepingen zijn
kantoorruimten open en laten daglicht diep het gebouw
staalplaat-betonvloeren op geïntegreerde stalen liggers
binnendringen. Het interieur ontleent zijn industriële uit-
(ASB). De 210 mm hoge vloerplaat is afgestort met licht
straling aan de dominant aanwezige staalconstructie.
beton en overspant 5,4 m. Op de constructievloer ligt een verhoogde loopvloer die de elektra- en databekabe-
18
constructie
ling van bovenaf bereikbaar houdt voor onderhoud en
De staalconstructie bestaat uit een ruimtevakwerk van
aanpassing. De combinatie van betonnen vloerschijven,
130 m bij 33 m met vier vakwerkspanten. De twee
vakwerkspanten en dwarsverbanden maken van het kan-
spanten in het midden van het gebouw bestaan uit rela-
toorgebouw een stijve en stabiele constructieve doos. Het
ruimtelijk vakwerk draagt op slechts drie punten zijn belastingen af aan de onderconstructie: aan de kolommen op het binnenterrein, aan de bok naast de fabriekshal en aan de speciale V-vormige kolommen op de kade. Hierdoor ontstaan funderingsdrukken met zettingen tot 50 mm, vergelijkbaar met die bij een toren. Bij het constructief ontwerp heeft de fundering dan ook extra aandacht gekregen.
brandwerendheid Met de fabriek direct onder het gebouw en de druk bevaren Maas op steenworpafstand gold voor de hoofdkolommen onder De Brug en voor de onderste vloer een brandwerendheidseis van 120 minuten (volgens het Bouwbesluit 1992). Voor de overige onderdelen van de hoofddraagconstructie werd – mede vanwege de lage permanente vuurbelasting en de aanwezigheid van een sprinklerinstallatie – 60 minuten brandwerendheid verlangd. Om 120 minuten brandwerendheid te bereiken, is de onderste vloer uitgevoerd als staalplaat-betonvloer met een ruime totaaldikte: 190 mm. De trapeziumvormige profielplaat zelf is 100 mm hoog en overspant 3,6 m. De plaat is met stiftdeuvels opgelegd op de staalconstructie en afgestort met lichtbeton. Niet zozeer vanwege de brandwerendheid, maar voor 5,4 m overspanning en een stempelvrije uitvoering zijn de staalplaat-betonvloeren op de andere lagen 300 mm dik. Hier zijn de staalplaten 210 mm hoog. Zonder maatregelen is de brandwerend-
projectgegevens
heid 60 minuten.
■
Locatie: Nassaukade, Rotterdam
De discussie die door de constructief ontwerpers van
■
Start bouw: oktober 2002
De Brug, Bouwen met Staal en Bouw- en Woningtoezicht
■
Opdracht: Unilever Bestfoods Nederland, Rotterdam
Rotterdam is gevoerd over het gebruik van brandwerende
■
Projectontwikkeling en realisatie: Dura Vermeer Vastgoed,
verf heeft ertoe geleid dat met dit project de kwaliteitsricht-
Leidschendam
lijn voor de applicatie brandwerende coating is geïntrodu-
■
ceerd. Aan de hand van deze kwaliteitsrichtlijn zijn alle
ingenieurs, Rotterdam, i.s.m. Hollandia, Krimpen aan den IJssel
zichtbare delen van de stalen hoofddraagconstructie
en Technisch Buro De Heer, Vlaardingen
behandeld met een brandwerende verf. De niet-zichtbare
Dura Bouw, Rotterdam
delen zijn om economische redenen voorzien van een
aan den IJssel
brandwerende spuitpleister.
Deerns raadgevende ingenieurs, Rijswijk ■
■
■
Oplevering: februari 2005
Architectuur: JHK Architecten, Utrecht
Constructief ontwerp: Aronsohn Constructies raadgevende
■
■
■
Hoofduitvoering:
Staalconstructie: Hollandia, Krimpen
Bouwfysisch- en installatietechnisch advies:
Foto’s: Thea van den Heuvel 19
Parkeergarage Ziekenhuis Rijnstate, Arnhem
Met de nieuwe parkeergarage bij de hoofdingang lost het Arnhemse ziekenhuis Rijnstate in één klap haar parkeerproblemen op. De garage telt 430 parkeerplaatsen, verdeeld over vijf bouwlagen. Het karakter is vriendelijk en open, dankzij de ruimtelijke staal-betonconstructie en de zachte kleuren op de plafonds. Door de brandveiligheid te beoordelen volgens het natuurlijk verloop van een brand, voldoet de constructie zonder toegevoegde voorzieningen aan de brandwerendheidseis.
architectuur
belijning van de parkeervlakken heeft dezelfde kleuren.
Het open karakter was één van de doelstellingen voor
De verschillende kleuren helpen de bezoeker zich te ori-
de 11.500 m2 grote garage. Dat heeft natuurlijk alles
ënteren op de verschillende verdiepingen. De regen-
te maken met gevoel van sociale veiligheid; iets waar-
boog aan kleuren doet natuurlijk aan, passend bij de
aan het in veel parkeergarages nog wel eens ontbreekt.
groene garage-omgeving.
a/d amstel architecten heeft het gebouw daarom opge-
Het trappenhuis met lift is tegen de parkeervloeren aange-
zet als een split-level garage met twee uit elkaar gescho-
schoven en heeft de entree dichtbij het plein. Dit beperkt
ven volumes. Hierdoor ontstaat tussen de gebouwdelen
de loopafstand tot het ziekenhuis. Met zijn schuine volume
in een 3 m brede vide, waar overdag voldoende dag-
gaat het trappenhuis een visuele relatie aan met de
licht doorheen komt. ’s-Nachts wordt de binnenruimte
schuine glaspartij bij de entree van het ziekenhuis.
verlicht door lampen aan de kolommen en aan de rib-
20
ben van de vloeren.
constructie
De buitenzijde van de garage heeft de neutrale grijze
De ruimtelijke, slanke staalconstructie versterkt het open
kleur van thermisch verzinkt en roestvast staal. De bin-
karakter van de garage. De constructie is opgebouwd
nenkant is juist heel kleurrijk, doordat de plafonds zijn
uit stalen kokerkolommen, geïntegreerde stalen liggers en
gecoat in zacht rood, oranje, geel, groen en blauw. De
staalplaat-betonvloeren. De thermisch verzinkte kolom-
men zijn aan de gevelzijde buiten de garagevloeren
Bij het bepalen van de brandveiligheid is dan ook het
geplaatst, zodat ze geen belemmering vormen tijdens
natuurlijk-brandconcept gehanteerd. Hiertoe is een brand
het parkeren. Automobilisten kunnen parkeren in de vak-
gesimuleerd, waarbij drie geparkeerde auto’s zijn
ken, die onder een hoek van 45° met de rijstroken lig-
betrokken. Na 30 minuten bleek het brandvermogen tot
gen. De IPE-liggers lopen loodrecht op de rijrichting tus-
slechts 12 MW te zijn opgelopen. Daarna neemt het
sen de kolommen. Deuvels op de liggers zorgen voor
brandvermogen nog nauwelijks toe, omdat de brand
verbinding met de staalplaat-betonvloer: een trapezium-
beperkt blijft tot de drie auto’s. Op grond van dit realisti-
vormig staalprofiel met betonnen druklaag. De stabiliteit
sche scenario mocht de staalconstructie onbehandeld
wordt gegarandeerd door windverbanden in de langs-
blijven bij een eis van 60 minuten brandwerendheid.
en kopgevels. Als gevel fungeren 1,2 m hoge strekmetalen balustrades,
projectgegevens
opgehangen tussen de gevelkolommen. De balustrades
■
Locatie: Wagnerlaan, Arnhem
lopen door over de hele gevel, zonder relatie met de
■
Start bouw: september 2004
vloerhoogte.
■
Oplevering: juli 2005
■
Opdracht: Alysis Zorggroep, Arnhem
brandwerendheid
■
Projectrealisatie: Continental Car Parks, Twello
De geheel open constructie maakt mechanische ventilatie
■
Architectuur: a/d amstel architecten, Amsterdam
overbodig. Ook draagt de open gevel bij aan een
■
Constructief ontwerp: JVZ Raadgevend Ingenieursbureau,
lagere thermische belasting van de constructie bij brand.
Deventer
Door de convectie bij open gevels zal de temperatuur
■
Staalconstructie: Van den Brink Staalbouw, Barneveld
van het staal minder snel stijgen dan volgens de stan-
■
Brandveiligheidsadvies: Adviesburo Nieman, Zwolle
daard brandkromme.
■
Foto’s: a/d amstel architecten
■
Hoofduitvoering: Aan de Stegge, Twello
21
Brandweerkazerne met kantoren De Rode Haan, Delft
Op de plaats van de voormalige kazerne beschikt de brandweer Delft nu over het gebouwencomplex De Rode Haan. Het complex bevat niet alleen de gebruikelijke remise en slaap- en sportaccommodatie, maar ook een vijflaags kantoorgebouw dat boven de slaap-/sportvleugel uittorent. De vijf kantoorlagen zijn mede mogelijk gemaakt door de Infra+ vloer. Dankzij deze holtevloer kon de verdiepingshoogte omlaag van 3,60 m naar 3,05 m.
architectuur
de gevelelementen toegerust met gepolijst serpentino.
De remise heeft in het ontwerp van Spring architecten de
De gevels van het kantoor hebben een gelaagde
plaats behouden die ze in de voormalige opzet van het
opbouw van beton-isolatie-beton of beton-isolatie-
brandweerterrein ook had. Zo rukken de brandweer
aluminium. Deze gevels zijn in de fabriek voorzien van
auto’s vanuit de meest logische positie uit. De twee
kozijnen, beglazing en zonwering.
laagse vleugel met slaap-, sport- en overige functies is
22
tegen de remise aangeschoven. Parkeren gebeurt op het
constructie
dak van de kazerne, bereikbaar via een spiraalvormige
Het kantoorgebouw is niet alleen visueel en fysiek van
oprit rondom het servicegebouw. Boven het parkeerdek
de kazerne gescheiden. Ook de draagconstructie is
zweeft het 7200 m2 grote kantoorgebouw, dat onaf-
anders opgezet.
hankelijk van de brandweerkazerne is te verhuren.
Remise en vleugel zijn uitgevoerd in prefab beton. In het
De gevels van de laagbouw zijn opgebouwd uit prefab
kantoor verzorgen twee prefab betonnen kernen de sta-
betonnen sandwichelementen, compleet met kozijnen,
biliteit. De hoofddraagconstructie van het kantoor
beglazing, vensterbanken en waterslagen. Hierin is don-
bestaat uit prefab betonnen gevels en stalen koker
ker, staand metselwerk ingestort. Bij het sportvertrek zijn
kolommen met daarop HEA-liggers en een Infra+vloer.
Deze geheel geprefabriceerde vloer bestaat uit 2400
Infra+-vloer 90 minuten haalt zonder verdere voorzienin-
mm dunne betonnen onderplaten met deels ingestorte
gen. Wel zijn in de luchtverversingskanalen binnen de
stalen IPE-profielen, 1200 mm h.o.h. Door deze
vloer ventielen met brandkleppen verwerkt. Enkele lig-
opbouw zijn vrijwel alle leidingen en kabels ín de vloer-
gers die onder het vloerpakket uitsteken, hebben aan de
constructie opgenomen: tussen de profielen en dóór de
onderzijde een brandwerende beplating gekregen.
sparingen in de profiellijven. De holle vloerruimten zijn tevens benut voor de luchttoevoer. Via vloerwervelroos-
projectgegevens
ters wordt de ventilatielucht tochtvrij ingebracht en vol-
■
Locatie: Mercuriusweg 4c, Delft
gens het verdringingsprincipe over de vloer verspreid.
■
Start bouw: mei 2005
De lucht wordt weer afgezogen via rozetten in de pla-
■
Oplevering: september 2006
fonds en de kernen. Alle installatietechniek in de vloer
■
Opdracht: Gemeente Delft en gemeentelijke
blijft van bovenaf bereikbaar via een speciaal ontwikkel-
brandweer Delft
de demontabele computervloer van anhydriettegels.
Projectontwikkeling, Capelle aan den IJssel
■
Ontwikkeling: Moes
■
Architectuur: Spring architecten, Rotterdam
brandveiligheid
■
Constructief ontwerp: Schaeffer Raadgevend
Voor het gehele complex gold een brandwerendheidseis
Ingenieursbureau, Dordrecht
van 120 minuten (volgens het bouwbesluit 1992), omdat
■
Hoofduitvoering: BAM Utiliteitsbouw, Rotterdam
het complex tevens een slaapfunctie vervult. Deze eis is
■
Staalconstructie: Oostingh Staalbouw, Katwijk
met 30 minuten gereduceerd vanwege de lage perma-
■
Brandveiligheidsadvies: Schaeffer Raadgevend
nente vuurbelasting. Voor 90 minuten brandwerendheid
Ingenieursbureau, Dordrecht
zijn de stalen buiskolommen onder het kantoor gevuld
■
Foto’s: Rob Hoekstra
met gewapend beton. TNO-tests wijzen uit dat de 23
Dubbeltoren AGV/DWR, Amsterdam
Aan de Amstel staan sinds begin 2005 twee vrijwel identieke torens van architect Herman Hertzberger. De twee broers zijn elk 65 m hoog en huisvesten de organisaties die verantwoordelijk zijn voor het beheer van water in Amsterdam: het gemeentelijk Waternet en het Hoogheemraadschap Amstel, Gooi en Vecht. De samenwerking tussen de organisaties is expliciet gemaakt door vijf stalen luchtbruggen die de torens op een bijzondere manier verbinden. Ook de draagconstructie is bijzonder: betonnen kernen, kanaalplaatvloeren en in het gevelvlak een ruitvormige staalconstructie.
architectuur
point met de bestuurszaal, congres- en vergaderfacili
Aangezien één groot volume de belangrijke zichtlijn
teiten, een foyer, een restaurant en een café.
over de Amstel zou blokkeren, koos Hertzberger op
24
deze locatie voor twee torens. Ook de gevels neigen
constructie
naar elkaar toe voor het onbelemmerd zicht. De parkeer-
Voor de draagconstructie is gekozen voor een opzet met
garage voor 220 auto’s en de entree zijn opgenomen in
vloeren die aan de ene kant rusten op een betonnen
het bijbehorende grastalud.
kern en aan de andere kant op een ruitvormige staalcon-
Om toch eenheid in het kantoorcomplex te brengen, zijn
structie op kleine afstand binnen de gevels. Dat maakt
tussen de torens vijf stalen bruggen geslagen. Van het
de kantoorplattegronden volledig vrij indeelbaar.
vijftal is de brug op de achtste en negende verdieping
De ruit is opgebouwd uit HE-kolommen en -randliggers.
het grootst. Hierin bevindt zich een collectief meeting-
Kern en staalconstructie verzorgen de verticale afdracht
van belastingen en voor deel ook de stabiliteit van het gebouw. Bij wind in langsrichting van de kernen, nemen de kernen 80% en de staalconstructie 20% van de windbelasting op. Bij een wind haaks hierop, is de verhouding precies andersom. De verdiepingvloeren bestaan uit kanaalplaatvloeren die 8 tot 12 m overspannen. Bij de grootste overspanning zijn ze 260 mm dik. Bij de gebogen gevels rusten de vloeren op de ruitvormige staalconstructie; bij de rechte gevels hangen ze aan een constructie die weer aan het dak is opgehangen. De knooppunten waar alle gevelliggers samenkomen, zijn ontworpen als een plaat met aangelaste consoles. De gevels hebben een vrij eenvoudige opbouw. De gesegmenteerde beglazing volgt de vorm van de gevel, de borstweringen van aluminium golfplaten zijn langs de curve volledig rondgetrokken. Waar de afstand tussen gevel en kern het grootst is, zijn de raamstroken het hoogst. De loopbruggen tussen de twee torens zijn zuiver scharnierend en glijdend opgelegd. Hierdoor kunnen ze de bewegingen van de torens spanningsloos volgen.
brandwerendheid De brandwerendheidseis voor de hoofddraagconstructie van 120 minuten (volgens het Bouwbesluit 1992), is vanwege een lage permanente vuurbelasting teruggebracht naar 90 minuten. Deze eis geldt ook voor de vloeren, als integraal onderdeel van de hoofddraagcon-
projectgegevens
structie. De bruggen behoren niet tot de hoofddraagcon-
■ Locatie: Spaklerweg 16, bedrijventerrein Overamstel,
structie maar zijn wel een rookvrije vluchtroute. Daarom
Amsterdam
zijn ze, net als grote delen van de staalconstructie,
■ Oplevering: mei 2005
behandeld met een brandwerende coating. De niet-zicht-
en Riolering, Amsterdam
bare delen van de staalconstructie zijn afgetimmerd met
PKB bouwadviseurs/DHV Bouw en Industrie, Diemen
een brandwerende bekleding. Dat geldt ook voor die
■
plaatsen, waar de constructie om architectonische rede-
Amsterdam
nen rechthoekig moest zijn.
Nijmegen
■
Start bouw: begin 2004 ■ ■
Opdracht: Dienst Waterbeheer Projectmanagement:
Architectuur: Architectuurstudio Herman Hertzberger, ■ ■
Constructief ontwerp: Royal Haskoning, Hoofduitvoering: Ballast Nedam Bouw Speciale
Projecten, Nieuwegein
■
Staalconstructie: CSM, Hamont-
- Meer informatie: vaktblad Bouwen met Staal 184
Achel, België
(2005).
DHV/Dorsserblesgraaf, Den Haag
■
Bouwfysisch- en brandveiligheidsadvies: ■
Foto’s: Rob Hoekstra
25
Gebouw 51, themapark Cape Holland, Den Helder
De voormalige rijkswerf in Den Helder, een terrein met monumentale marinegebouwen, is herbestemd tot het maritiem themapark ‘Cape Holland’. Gebouw 51 – een serie hallen uit 1937 – is door architectenbureau Cepezed getransformeerd tot publiekstrekker met bioscoopzalen, familievermaakcentrum en horecafaciliteiten. De oorspronkelijke staalconstructie is zonder vergaande ingrepen hergebruikt, de nieuwe uitbreidingen zijn als dozen aan de oudbouw toegevoegd. Door het principe van ‘doos-in-doos’-constructies te hanteren, voldoet het oude gebouw aan de hedendaagse eisen voor geluidisolatie en brandwerendheid.
26
architectuur
constructie
Het vernieuwde Gebouw 51 springt het eerst in het oog
De oorspronkelijke portaalconstructie bestaat uit kolommen
door het nieuwe entreegebouw: een moderne doos van
(DIN 47,5 profielen), die 5 m hart-op-hart op betonnnen
staal en glas op 4–10 m afstand van het bestaande bak-
poeren staan. Tussen de kolommen lopen 14 m lange lig-
stenen gebouw met zijn karakteristieke sheddak. De toe-
gers (DIN 60 profielen, vergelijkbaar met de huidige HEB
voeging was nodig om de twee grootste van de gevraag-
600 profielen). Op deze liggers rustte een houten verdie-
de vier bioscoopzalen een plek te geven. Een van de
pingvloer. Om de nieuwe verdiepingvloer van breedpla-
twee zalen is 3 m boven het maaiveld getild, zodat
ten én de hogere veranderlijke belastingen door het bios-
eronder en ernaast ruimte is ontstaan voor de foyer.
cooppubliek aan te kunnen, zijn de bestaande liggers
Achter het metselwerk van de bestaande bouw is de
omgebouwd tot staal-betonliggers. Op de liggers zijn
bezienswaardige staalconstructie van geklonken portalen
deuvels gelast, die vervolgens zijn meegestort met de
met een vakwerkconstructie als drager van het dak
druklaag. De bioscoopzalen zijn zo licht mogelijk uitge-
bewaard gebleven. Binnen de bestaande structuur zijn
voerd, als dozen met dubbele wanden van metalstud.
twee nieuwe bioscoopzalen gestapeld. Onder het mid-
Elke zaal zit in een eigen doos, geïsoleerd met gipskar-
delste dakdeel is de ruimte benut voor een paviljoen met
tonplaat. Hieromheen is een extra geluidwerende doos
daarin het familievermaakcentrum, kantoren en voorzienin-
geplaatst: een doos-in-doos constructie. Met verende ele-
gen. De horeca heeft een eigen paviljoen in de hoge hal.
menten zijn de beide schillen akoestisch gescheiden
gehouden, van elkaar en van de draagconstructie.
gereduceerd tot 60 minuten. De bioscoopzalen zijn al
Om de bioscoopzalen te kúnnen stapelen onder de vak-
60 minuten brandwerend dankzij de gipskartonnen
werkconstructie van het dak, is de nieuwe verdieping-
beplating van de metalstud wanden. Voor het comparti-
vloer lager aangebracht dan zijn voorganger. Hiertoe
ment met de paviljoens en de bestaande staalconstructie,
zijn de bestaande stalen liggers, na sloop van de oude
is een gebruiksbeperking in de gebruiksvergunning opge-
vloer, losgemaakt van de kolommen en opnieuw, lager
nomen. Hierbij wordt gegarandeerd dat – bij geëigend
opgelegd en met bouten aan de kolommen vastgezet.
gebruik – een brand in het compartiment nooit langer
Ook de begane-grondvloer is opnieuw, verdiept aange-
dan 30 minuten zal duren. Uit controleberekeningen van
legd door tussen de bestaande poeren een betonnen
DHV blijkt dat de bestaande constructie onbeschermd 30
bak op een paalfundering te storten.
minuten brandwerend is. Aanvullende voorzieningen zijn dan ook achterwege gebleven.
brandwerendheid Om de bestaande staalconstructie in het zicht te houden,
- Voor meer informatie: vakblad Bouwen met Staal 179
is het gebouw in overleg met de brandweer verdeeld in
(2004).
twee compartimenten: één met de bioscopen en één met de paviljoens van de horeca en het familievermaakscen-
projectgegevens
trum én de oude staalconstructie. De compartimentschei-
■
Locatie: Rijkswerf Willemsoord, Den Helder
ding haalt de vereiste 30 minuten weerstand tegen
■
Start bouw: november 2002
branddoorslag en brandoverslag (WBDBO). Door aan te
2003 (bioscoop) en mart/april 2004
tonen dat de vuurbelasting in het gehele gebouw laag is,
Ontwikkelings- en exploitatiemaatschappij Willemsoord,
mochten de compartimenten groter worden dan het maxi-
Den Helder
mum van 1.000 m2 volgens het Bouwbesluit. Voor de
■
brandwerendheid (tegen bezwijken) van de hoofddraag-
(D3BN), Rotterdam
constructie werd 90 minuten geëist, omdat de verdie-
(Dorsserblesgraaf), Eindhoven
■
pingvloer van de bioscopen hoger dan 5 m ligt.
Woudenberg, Den Helder
Foto’s: Herman H. van Doorn
Vanwege de lage permanente vuurbelasting is deze eis
(p. 26 ) en Fas Keuzenkamp
■
■
Oplevering: november ■
Opdracht:
Architectuur: Cepezed, Delft
Constructief ontwerp en brandveiligheidsadvies: DHV ■
Bouwfysisch advies: DHV
■
Hoofduitvoering: N.A.K.
27
Viñoly toren, Amsterdam
In het nieuwe stadsgebied Mahler 4 aan de Amsterdamse Zuidas volgt de ene hoogbouw de andere hoogbouw in rap tempo op. Maar met de rondom oplopende breukvlakken in de gevels zal de Viñoly-toren niet snel uit het beeld verdwijnen. De 95 m hoge kantoortoren bestaat uit een ‘laagbouw’ en een slankere hoogbouw, beide grotendeels opgetrokken uit staal. De brandveiligheid wordt gegarandeerd door een sprinklerinstallatie, in combinatie met cementspray op de stalen constructiedelen.
28
architectuur
verticale belijning van de toren. Het gebouw krijgt een
Het idee van architect Rafael Viñoly was om de platte
sculpturaal voorkomen, alsof een massief blok ‘achteraf’
daken van de laagbouw en hoogbouw van de toren
met een enorme beitel is bewerkt.
voor het publiek toegankelijk te laten zijn. Daarom liet
De trappen mogen niet worden gebruikt als vluchttrap,
hij de buitengevel vanaf de begane grond tot de top
zoals de architect aanvankelijk voor ogen had. Ook is
insnijden en er enorme trappen in plaatsen. De insnijdin-
de publieke toegankelijkheid beperkt, met het oog op
gen zijn niet-symmetrisch en onderbreken zo de streng
de veiligheid.
constructie De laagbouw en hoogbouw hebben elk een betonnen kern voor de stabiliteit. Vooral vanwege de hoge bouwsnelheid is rondom de kern een staalskelet toegepast. De hoofdliggers lopen vanuit het midden naar de gevel en worden daar ondersteund door HD-kolommen. Vanwege de trap in de gevel staan deze kolommen 3 tot 4,5 m binnen de gevellijn. Door deze plaatsing zijn ingewikkelde overdrachtsconstructies bij de insnij dingen voorkomen. Wel zijn de uitkragende stalen liggers in het gevelvlak onderling verbonden met (secundaire) kolommen. Deze kolommen fixeren de afstanden tussen de vloervelden. De verdiepingvloeren zijn staalplaat-betonvloeren, op een raster van primaire en secundaire liggers. De 150 mm dikke vloeren overspannen ruim 4 m. Op de liggers zijn deuvels gelast, die zijn meegestort in het beton (staal-betonliggers). Hierdoor kon een lichter staalprofiel worden gebruikt en zijn de vloeren stijver en minder gevoelig voor trillingen. Bovendien blijft de totale vloerdikte beperkt tot 150 mm.
brandwerendheid Voor de hoofddraagconstructie van de toren gold een eis van 120 minuten brandwerendheid (volgens het Bouwbesluit 1992). Deze eis is met 30 minuten gereduceerd, omdat de permanente vuurbelasting lager is dan 500 MJ/m2. Aan de resterende 90 minuten is voldaan door de staalconstructie te bespuiten met cementspray. Deze spray wordt aan het oog onttrokken door de afbouwconstructie. Voor de vloeren en secundaire gevelkolommen geldt een eis van 60 minuten brandwerendheid, omdat ze geen deel uitmaken van de hoofddraagconstructie. Voor deze onderdelen waren geen extra brandwerende voorzieningen nodig. De secundaire gevelkolommen werken bij brand als extra steunpunt voor de uitkragende ligger, die hierdoor toe kan met een dunnere brandwerende bekleding.
projectgegevens ■
Locatie: Gustav Mahlerlaan, Mahler 4, Zuidas, Amsterdam
■
Start bouw: 2003
■
Opdracht: VOF Mahler 4 (Fortis Vastgoed, G&S Vastgoed,
ING Real Estate)
■
■
Oplevering: voorjaar 2005
Architectuur: Rafael Viñoly Architects,
Londen i.s.m. Van den Oever, Zaaijer & Partners, Amsterdam ■
Constructief ontwerp: Van Rossum raadgevende ingenieurs,
Amsterdam
■
Hoofduitvoering: G&S Bouw, Darmstadt
■
Staalconstructie: Oostingh Staalbouw, Katwijk aan Zee
■
Foto’s: Herman H. van Doorn
- Voor meer informatie: vakblad Bouwen met Staal 184 (2005). 29
Brandweerkazerne Berkel en Rodenrijs
De bestaande kazerne van de brandweer Berkel en Rodenrijs voldeed niet langer aan de eisen van deze tijd. Daarom schreef de gemeente de opdracht uit voor een nieuw gebouw voor brandbestrijding. VVKH architecten ontwierp de nieuweling, met ruimte voor het huidige programma en opties voor uitbreiding in 2010. Waarschijnlijk in dat jaar wordt het huidige korps van vrijwilligers aangevuld met voltijds beroepspersoneel. De uitbreiding is eenvoudig uitvoerbaar dankzij de stalen portalen buiten het gebouw.
30
architectuur
binnen één ruimtelijk concept te houden, wordt de
De Zuid-Hollandse gemeente Berkel en Rodenrijs groeit
gehele kavel omarmd door een strekmetalen scherm.
fors door de vinexlocaties binnen haar grenzen.
Binnen het scherm ligt op de begane grond de remise
Daarnaast gaat de gemeente fuseren met de gemeenten
voor vijf brandweerauto’s. De remise wordt aan één kant
Bleiswijk en Bergschenhoek. Deze schaalvergroting én
geflankeerd door werkplaatsen, aan de andere kant
de tijd waarbinnen de brandweer zorg moet leveren,
door een uitrukgarderobe met douches. Op de eerste
vroegen om een nieuwe locatie. Die locatie is gevonden
verdieping bevindt zich een fitnessruimte, op de tweede
aan de rand van bedrijventerrein De Berkelse Poort.
verdieping zijn kantoren en een kantine gesitueerd. Het
Vanaf deze strategische plek zijn de drie gemeenten op
gebouw heeft twee entrees/trappenhuizen: één ‘luxe’
tijd te bereiken. Om het huidige programma van
voor bezoekers, en één voor de brandweer zelf,
1.600 m2 en een toekomstige uitbreiding met 800 m2
ontworpen op de razendsnelle uitruk.
constructie De hoofddraagconstructie bestaat uit stalen portalen op een betonnen fundering. Door de portalen buiten het
brandwerendheid
gebouw te plaatsen, is uitbreiding van het gebouw in
Berekeningen volgens het natuurlijk-brandconcept hebben
noordelijke richting mogelijk. Het huidige gebouw is toe-
aangetoond dat de staalconstructie geen brandwerende
gerust met kanaalplaatvloeren op de verdiepingen en
bekleding nodig heeft. De geometrie van het gebouw en
gevels van weervast staal, onderbroken door glasvlak-
de vuurbelasting die bij brand werkelijk optreedt, maken
ken. Het stalen dak is aan de spanten opgehangen.
dat de hoofddraagconstructie ten minste 90 minuten
De gemeente stelde zware eisen aan de energiezuinig-
standhoudt. De esthetisch waardevolle staalconstructie is
heid. Daarom is het gebouw voorzien van een warmte-
dan ook onbehandeld in het zicht gebleven.
pomp met warmte- en koudeopslag in de bodem. Koeling en verwarming van het gebouw wordt onder
projectgegevens
meer verzorgd via betonkernactivering. Alle ruimten wor-
■
den op een natuurlijke manier geventileerd. Bovendien
Rodenrijs
zijn energiezuinige lichtarmaturen met aanwezigheidsde-
■
tectie en daglichtregulering aangebracht. En in de over-
Berkel en Rodenrijs, afdeling Ruimtelijke Ordening
kapping van de oefenplaats zijn panelen met photovol-
■
taïsche cellen opgenomen. De overkapping van gaas
(VVKH) architecten, Leiden
werkt als een tropisch bladerdak, dat de opwarming
Den Haag
van dak en gevels vermindert. Bijkomend voordeel van
W. Schipper, Wierden
dit dak is de lichtere uitvoering van de gevelconstructies.
Bovenkamp Saatlbouw, Barneveld
Locatie: bedrijventerrein De Berkelse Poort, Berkel en Start bouw: november 2005
■
Oplevering: oktober 2006
■
Opdracht: gemeente
Architectuur: Verheijen Van Rijswijk Knappers de Haan
■
■
Constructief ontwerp: DHV,
Hoofduitvoering: Aannemingsbedrijf ■
Staalconstructie: Van de ■
Foto’s: Ed Seeder 31
Brandveilige verdiepingbouw met staal
De geheel vernieuwde brochure Brandveilige verdiepingbouw
diepingbouwprojecten in Nederland. In deze projecten zijn
met staal informeert opdrachtgevers, architecten en adviseurs
de verschillende brandwerendheidsopties in een vroege ont-
over de brandveiligheidsaspecten van verdiepingbouw met
werpfase overwogen en in een afgewogen combinatie toe-
stalen hoofddraagconstructies. De publicatie geeft een toelich-
gepast om het vereiste brandveiligheidsniveau te bereiken.
ting op de brandwerendheidseisen voor hoofddraagconstructies, volgens het Bouwbesluit 2003. Ook mogelijke reducties
Deze brochure maakt deel uit van een serie thematische bro-
van eisen komen aan bod. Daarna volgen de opties voor het
chures voor het ontwerpen en bouwen met staal, uitgegeven
verhogen van de brandwerendheid van de staalconstructie.
door Bouwen met Staal. Eerder verschenen in deze serie:
Voor bouwkundig weggewerkte constructies worden maat
Milieubewust bouwen met staal (2006), Parkeren op of onder
regelen belicht zoals het plaatsen van gevelkolommen tussen
stalen bedrijfshallen (2005), Brandveilige hallenbouw met
het binnen- en buitenspouwblad en het integreren van stalen
staal (2005), Kansen voor lichte verdiepinggebouwen
liggers in de betonnen vloer. Tot de oplossingen voor staal in
(2004), Verdiepingbouw in staal (2004), Staaltjes van wonin-
het zicht behoren beton- en watergevulde constructies en
gen (2004), Kostenbewust bouwen met staal (2003) en
brandwerende coatings.
Brandveilige verdiepingbouw met staal (2002 1e druk).
De publicatie sluit af met beschrijvingenvan acht recente ver-
BOUWEN MET STAAL Bouwen met Staal stimuleert het gebruik van staal in de bouw en is dé onafhankelijke kennisorganisatie, die alle partijen in de bouw ondersteunt bij het toepassen van staal. Bouwen met Staal initieert onderzoek voor de kwaliteitsverbetering van stalen bouwproducten en ontwerp- en bouwprocessen met staal en werkt mee aan de totstandkoming van regelgeving voor staaltoepassingen. Daarnaast verzorgt Bouwen met Staal de promotie, voorlichting en Bouwen met Staal Boerhaavelaan 40 2713 HX Zoetermeer Postbus 190 2700 AD Zoetermeer tel: 079-3531277 fax: 079-3531278
[email protected] www.bouwenmetstaal.nl
educatie voor een breder én beter gebruik van staal. Tot de producten en diensten behoren opleidingen en cursussen, studieboeken, het vakblad Bouwen met Staal, projectadvies, de Helpdesk, de Nationale Staalprijs en de Nationale Staalbouwdag.
Bouwen met Staal: platform en partner voor het bouwen met staal.
